摘 要：針對建筑電氣系統之中節(jié)能設計內容與綠色建筑電氣技術應用的問題，首先分析了建筑工程電氣節(jié)能設計的主要內容，分別為確保三相平衡、提升功率因數、控制諧波含量。其次，研究了綠色建筑電力技術，涉及太陽能技術、光伏建筑一體化技術、建筑能耗監(jiān)控技術?？偨Y了建筑電氣節(jié)能設計和綠色建筑電氣技術的實際應用，包括綠色節(jié)能技術在動力系統、照明設計、暖通空調之中的應用。
關鍵詞：跟蹤并監(jiān)控建筑物內部各種電氣設備實際能源消耗情況的目標。依托于專業(yè)技術人員和系統的支撐，可以根據實際情況調控建筑物內部的光源系統，不僅如此，借助高級傳感器裝置，還能夠實現自動化控制建筑物內部照明設備明暗程度的目的，在一定程度上，還可以按照實際使用需求，控制建筑物中的電梯等多種類型的電氣設備。不過，我國當前還未實現建筑能耗監(jiān)控技術的廣泛應用與普及，僅在一些商業(yè)場所中實現了應用。
3 建筑電氣節(jié)能設計及綠色建筑電氣技術的實際應用
（1）動力系統中綠色節(jié)能技術的應用電動機是支撐家用電器設備和大型電力設備可以
始終維持在正常運行狀態(tài)下的關鍵要素，同時，它也是動力系統的重要組成部分。通常情況下，確保電動機的穩(wěn)定、可靠運行需要大量的電力能源作為支撐，基于這種情況，在落實建筑電氣節(jié)能設計的過程中，須得針對電動機展開相應的設計，從而實現電力能源損耗規(guī)模的充分縮減。
在這個過程中，，需要確保動力系統中選用的電動機足夠合理，盡量選擇一些效率較高的電動機設備，同時不斷優(yōu)化電動機控制形勢，很大限度的降低電動機處于空載和負載狀態(tài)下損耗的電力能源，實現電動機運行質量和效率的提升；第二，需要確保動力系統中選用的電動機設備的使用型號足夠合理，設計人員應當在與建筑工程電氣設備的具體使用需求和環(huán)境進行有機結合的基礎上，分析并評估電動機的符合要求，基于不同使用型號電動機的負荷特點，同時充分遵循經濟性選擇，確保選用的電動機可以在滿足使用需求的前提下，消耗少的能源。
（2）照明設計中綠色節(jié)能技術的應用
電力是保障建筑工程項目規(guī)劃和建設順利落實的關鍵所在，不過，在研究實際情況之后可以發(fā)現，由于電氣設備依舊存在相應的問題，難以與節(jié)能的要求相匹配，這也意味著可持續(xù)發(fā)展目標無法實現。在實際開展建筑電氣節(jié)能設計過程中，照明設計是其中的重要一環(huán)，為了確保這一部分能夠切實做到節(jié)能環(huán)保，設計人員應當借助有效手段對自然光進行很大限度的利用，將人造照明的使用時間盡可能地縮短。與此同時，建筑物中所使用的照明燈具也應當盡可能地選擇節(jié)能燈具，從而實現有效控制照明過程中消耗電能的目的。
此外，還可以與建筑物中各個功能區(qū)的實際特點進行深度融合，確保設計的照明系統能夠滿足相應區(qū)域的實際使用需要。值得一提的是，在設計建筑照明方案之時，需要科學利用一些具備較高光通量的照明燈具，提升整體光能利用率。
（3）暖通空調中綠色節(jié)能技術的應用
為了與當前我國的生態(tài)文明建設理念相契合，在進行建筑電氣節(jié)能設計的過程中，應當與新形勢所提出的現實要求進行充分結合。就現階段建筑電氣設計的情況來看，在應用自動控制時還存在著一定的問題和缺陷，比較典型的一項表現即為空調系統和供暖通風系統在實際應用期間存在能源消耗規(guī)模較大的現象，暖通空調是建筑物中能源損耗嚴重的一個方面。
基于這種情況，應當嚴格控制建筑工程項目中包含的暖通系統，這能夠直接影響到節(jié)能環(huán)保目標的落實效果。
為此，開發(fā)人員應當與低電流工程師展開緊密合作 ， 逐 步 改 良 HVAC （ Heating Ventilating Air Conditioning）接口，通過智能接口的應用準確監(jiān)測并分析風速和空調溫度等內容。同時，在空調接口之處，還應當進行低電流傳感器的安裝，從而做到監(jiān)督和控制能源消耗的實時化，達成節(jié)約能源的目的。
4 Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺
4.1概述
安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能效管理平臺的產品生態(tài)體系Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺通過在企業(yè)源、網、荷、儲、充的各個關鍵節(jié)安裝保護、監(jiān)測、分析、治理裝置，用于監(jiān)測企業(yè)能耗總量和能耗強度，重點監(jiān)測主要用能設備能效，保護企業(yè)運行安全可靠，提高企業(yè)能效，為企業(yè)的能效管理提供科學、精細的解決方案
4.2應用場所
適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。
4.3系統架構
AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺，采用B/S架構，集成Acrel-1000變電站綜合自動化系統與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統，企業(yè)微電網能效管理平臺實現了從35kV配電到0.4kV用電側的整體監(jiān)控，提供變電站綜自系統，電力監(jiān)控，電能質量監(jiān)測，電氣保護，電能統計。對企業(yè)的用電管理起到的幫助。
4.4系統功能
4.4.1實時監(jiān)測
綜合看板
系統提供低壓配電監(jiān)測大面板，提供變電站和光伏電站運行情況展示，通過地圖顯示各電站具體位置，并展示目前告警數目和具體信息。
?地圖支持放大縮小且響應迅速。
?報警信息支持輪播功能。
4.4.2 35kV配電系統
系統提供35kV/10kV一次系統圖展示全站電氣主接線圖（支持縮放方式）包括顯示設備運行狀態(tài)、各主要電氣量(電流、電壓、頻率、有功、無功)等的實時值。
圖 35kV變電站綜合自動化系統界面圖
4.4.3變電所運行看板
展示單個變電站運行狀況，并提供系統一次圖。
變電站基礎信息維護，包括變壓等級，裝機容量，申報需量，變壓器數量等。
?提供變電所實時負荷曲線查詢，數據實時刷新。
?提供變電站分時段用電今日昨日對比柱狀圖。
?提供低壓側系統一次圖，數據實時刷新。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺變電所運行看板界面圖
4.4.4直流屏監(jiān)測
提供直流屏遙測數據，一/二路交流電壓監(jiān)測。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺直流屏監(jiān)測界面圖
4.4.5 變壓器監(jiān)測
展示所選變壓器實時負載率，頻率，三相電壓電流，三相繞組溫度，電壓/電流不平衡度。提供負載率、有功功率、無功功率曲線。如圖7.3.6所示。
?數據實時刷新，響應迅速。
?支持三相功率曲線同時展示。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺變壓器監(jiān)測界面圖
4.4.6電能質量穩(wěn)態(tài)監(jiān)測
提供電能質量檢測儀所采集數據，如電壓值，偏差率，諧波畸變率，電流值，分相功率，總功率等。如圖所示。數據實時刷新，響應迅速。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺電能質量穩(wěn)態(tài)檢測界面圖
4.4.7電能質量諧波監(jiān)測
通過柱狀圖展示電能質量檢測儀諧波和間諧波各頻譜。如圖7.4.3所示。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺電能質量諧波檢測界面圖
4.4.8數據采集和存儲
4.4.8.1數據采集和處理
圖 數據采集界面圖
監(jiān)控系統通過通信管理機實時采集模擬量、狀態(tài)量等信息量；通過公共接口設備接受來自其他通信裝置的數據，具有單獨配置通信采集點信息的模塊，不與數據庫等其它部分相關聯，并獨立運行。
對所采集的實時信息進行數字濾波、性檢查，工程值轉換、信號接點抖動、刻度計算、人工置入等加工。從而提供電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數等各種實時數據，并將這些實時數據帶品質描述傳送至站控層和各級調度。
4.4.8.2數據庫的建立與維護
圖 數據庫建立與維護界面圖
數據庫分為實時數據庫和歷史數據庫，實時數據庫存儲監(jiān)控系統采集的實時數據，其數值根據運行工況的實時變化而不斷更新，記錄被監(jiān)控設備的當前狀態(tài)；歷史數據庫對于需要長期保存的重要數據將存放在歷史數據庫中。提供通用數據庫，記錄周期為1min、5min、30min、60min任意調節(jié)。歷史數據實現在線滾動存儲5年，無需人工干預。所有的歷史數據轉存到光盤或磁帶等大容量存儲設備上作為長期存檔。對于狀態(tài)量變位、事件、模擬量越限等信息，按時間順序分類保存在歷史事件庫中，并保存10年，以供查詢。
4.4.8.3調節(jié)與控制
圖 變電站綜自系統調節(jié)與控制界面圖
操作員對需要控制的電氣設備進行控制操作。監(jiān)控系統具有操作監(jiān)護功能，允許監(jiān)護人員在操作員工作站上實施監(jiān)護，避免誤操作。
原則上間隔層控制和設備就地控制作為后備操作或檢修操作手段。為防止誤操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設置操作員、監(jiān)護員口令及線路代碼，以確保操作的性和正確性。對任何操作方式，保證只有在上一次操作步驟完成后，才進行下一步操作。同一時間只允許一種控制方式。
納入控制的設備有：
a） 35kV及以下斷路器；
b） 35kV及以下隔離開關及帶電動機構的接地開關；
c） 站用電380V斷路器；
d） 主變壓器分接頭；
e）繼電保護裝置的遠方復歸及遠方投退連接片。
4.4.8.4 微機五防閉鎖
圖 變電站綜自系統微機五防界面圖
具備全站五防閉鎖功能。具有防止誤拉、合斷路器；防止帶負荷拉、合開關；防止帶電掛接地線；防止帶地線送電；防止誤入帶電間隔的功能。
配置獨立于監(jiān)控系統的專用微機五防系統。遠方操作時通過專用微機五防系統實現全站的五防操作閉鎖功能，就地操作時則由電腦鑰匙和鎖具來實現，同時在受控設備的操作回路中串接本間隔的閉鎖回路。專用微機五防系統與變電站監(jiān)控系統共享采集的各種實時數據，不獨立采集信息，采用相互通信的間隔層測控裝置實現。
4.4.9系統運行
4.4.9.1儀表通訊狀態(tài)
儀表通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標站點的儀表設備數據是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線與數據交互中斷的持續(xù)時間等內容，為用戶初步判斷設備通題提供依據。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺設備通信界面圖
4.4.9.2 網關通訊狀態(tài)
網關通訊狀態(tài)主要用于監(jiān)測目標站點的網關設備數據是否正常交互、是否有離線發(fā)生、何時離線，為用戶初步判斷網關通題提供依據。
圖 企業(yè)微電網能效管理平臺網關通信狀態(tài)界面圖
4.5系統硬件配置
4.5.1電力監(jiān)控、電能質量、電動機管理及配電室環(huán)境監(jiān)控系統
4.5.2智能照明系統
4.5.3電氣火災監(jiān)控系統
4.5.4消防設備電源監(jiān)控系統
4.5.5防火門監(jiān)控系統
4.5.6消防應急照明和疏散指示系統
5 總結
綜上所述，對于建筑電氣系統這一建設內容而言，設計工作在其中承擔著前期規(guī)劃的職責，為了能夠切實實現節(jié)約能源、降低損耗的目的，做到建筑電氣節(jié)能設計工作。
現如今，在人們逐漸樹立起生態(tài)環(huán)保理念的背景之下，建造綠色建筑已經成為建筑領域發(fā)展的一項重點，而節(jié)能即為綠色建筑的一項硬性指標。為了切實滿足這項要素，建設人員應當注重多種節(jié)能設計內容和綠色建筑電氣技術的應用，同時在多個方面之中做到綠色節(jié)能技術的充分應用，促使建筑物真正成為節(jié)能、環(huán)保的新型綠色建筑。
參考文獻
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[4]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版本
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更新時間：2023-03-16 
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